工科化学类研究生材料热力学课程教学体系改革研究

"材料热力学"是哈尔滨工业大学化学化工、材料科学与工程等相关专业的研究生学位课。通过精选教材、调整教学内容、探讨材料热力学课程课堂教学与前沿科研成果有机结合的教学模式,融汇基础与前沿,优化热力学教学内容中基础知识和科研成果的最佳结合途径,改变学生应试教育的学习方式,培养学生的创新兴趣、多元化思维及科研素质,全面提高学生的综合能力和独立工作能力。     

分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中新烟碱类农药及其代谢物的残留量

考虑到采用现有方法提取烯啶虫胺回收率较低,并且缺乏同时检测土壤中新烟碱类农药及其代谢物的方法,开展了题示研究工作。采集离地表20 cm以内的土壤样品,风干、除杂、过筛后分取5 g,加入3.0 mL水,摇匀,静置10 min。加入10 mL含1.0%(体积分数)乙酸的乙腈溶液,振荡30 min,加入5.0 g无水硫酸镁和1.0 g氯化钠,剧烈振荡1 min,于4℃离心5 min。取0.15 g无水硫酸镁、0.05 g N-丙基乙二胺(PSA)置于5 mL具塞离心管中,再加入2.0 mL上述样品提取液,涡旋振荡1 min,于4℃离心3 min。分取0.5 mL上清液,加入0.5 mL水,混匀后过0.2μm滤膜。收集滤液,采用超高效液相色谱-串联质谱仪检测,14种目标物(包括10种新烟碱类农药和4种代谢物)在Waters ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱上用不同体积比的含5 mmol·L^-1甲酸铵的甲醇溶液和含5 mmol·L^-1甲酸铵的0.1%(体积分数)甲酸溶液的混合溶液梯度洗脱分离,用电喷雾离子源正离子(ESI⁺     

高光谱成像的黄瓜病虫害识别和特征波长提取方法

黄瓜霜霉病和斑潜蝇是制约黄瓜产业发展的严重病虫害。为实现黄瓜病虫害快速在线识别,采用高光谱成像和机器学习研究快速识别黄瓜霜霉病和斑潜蝇虫害的方法,为开发实用的基于多光谱成像的黄瓜病虫害快速识别设备奠定基础。使用高光谱成像系统采集黄瓜无症状叶片、霜霉病叶片、斑潜蝇虫害叶片的高光谱图像,在病斑区域选择若干个感兴趣区域(ROI),计算每个ROI的平均反射率数据作为叶片原始光谱数据。使用Kennard-Stone算法将光谱数据按照3∶1的比例划分为训练集和测试集。使用直接正交信号校正(DOSC)、多元散射校正(MSC)、移动窗口平均平滑(MA)3种方法对原始光谱数据进行预处理。采用空间迭代收缩法(VISSA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、迭代保留信息变量法(IRIV)、随机蛙跳算法(SFLA)对MA预处理后的光谱数据进行特征波长提取,分别提取出53、 20、 26、 10个特征波长。然后使用连续投影算法(SPA)分别对特征波长光谱数据进行二次降维,最终VISSA-SPA提取的特征波长为455、 536、 615和726 nm; CARS-SPA提取的特征波长为452、 501、 548...     

频差偏差对全视场外差测量精度的影响

根据全视场外差测量的相关理论,推导了频差偏差与仪器测量精度的相互关系.分析了频差大小、频差偏差、采集初始时间、初始相位、采样频率和采样周期数等相关参数对测量精度的影响.研究结果可以作为全视场外差测量设备设计、参数选取的理论依据;并给出了通过合理选择采样时间和采样帧数提高测量精度的一种方法.     

双轴旋转调制惯导系统的极区导航算法

针对采用固定指北坐标系的双轴惯性导航系统运行在高纬度地区时的导航算法失效问题,在横向惯性导航方法的基础上,以双轴旋转调制惯导系统为对象,提出了一种以游移方位坐标系为导航坐标系的惯性导航方法。首先分析了传统机械编排下的极区导航方法在极区工作的缺陷,进而建立了新的机械编排方法。在横向地球模型下,推导了基于横向游移坐标系的极区机械编排方法,并给出了该方法在全球范围进行导航的流程,从而能够保证双轴惯导系统在高低纬度地区工作的流畅性和平稳性。最后进行了仿真分析,并通过虚拟极区技术,利用实际跑车试验数据完成极区导航算法的半实物试验验证,其24小时导航精度与传统坐标系下的导航精度基本一致。试验和仿真结果表明,横向坐标系可以满足舰船航行穿越极点以及极区导航的需求。     

基于第一性原理的固氦零点振动能的量子理论计算

基于第一性原理,运用原子团簇理论和Hartree-Fock Self-Consistent-Field从头算法计算了高压固氦hcp结构在平衡位置r=1.75-2.6Å附近的原子相互作用能,并使用1stOpt软件拟合出固氦的零点振动频率,得到零点振动能、Gruneisen系数及零点振动压强,最后与实验值做了比较.结果表明：固氦晶体在其各自平衡位置附近的运动可近似为简谐振动;固氦晶体的零点振动频率随着摩尔体积的增大而减小;零点振动能占多体相互总能的比例超过5%,已不可忽略,其比例随摩尔体积的增加而增大;零点振动能随原子间距和摩尔体积的增大而减小;Gruneisen系数随着摩尔体积的增大而增大,并始终处于1和2之间;零点振动引起的压强与实验值曲线趋势完全一致,但比实验值稍小,零点振动压强对总压强的贡献随着摩尔体积的增大由8%增大到50%左右,由此引起的零点振动压强值的贡献越来越大.     

模板分子诱导的微孔镧系-2-羧基肉桂酸超分子配合物的合成与结构

由水热法合成了2个微孔镧系超分子配合物[Ln(CCA)(OH)(phen)(H₂O)]_n·n(phen)·nH₂O(Ln=Yb, 1;Er, 2;H₂CCA=2-羧基肉桂酸;phen=1, 10-菲啰啉), 并用元素分析、IR及X-射线单晶衍射对其进行了表征。晶体结构研究表明, 2个配合物都是由配体2-羧基肉桂酸连接而形成的一维双链结构, 该链状结构通过氢键和π-π堆积作用扩展为具有微孔结构的超分子。1, 10-菲啰啉在微孔结构的形成过程中起到了模板剂的作用。     

柄型金属有机化合物(Ⅵ)——四甲基二硅氧桥连不对称茂金属化合物的合成、结构及催化乙烯聚合

四甲基二硅氧桥连不对称环戊二烯基及茚基配体C₅H₅Me₂SiOSiMe₂Cp′H相继与丁基锂及MCl₄·2THF作用,生成四甲基二硅氧桥连不对称茂金属化合物(Me₂SiOSiMe₂)(C₅H₄)(Cp′)MCl₂[Cp′=C₅H₃Bu^t,M=Ti(1),Zr(2);Cp′=C₉H₆,M=Ti(3),Zr(4)].通过元素分析、MS和¹H NMR谱表征了化合物的分子结构,并通过X射线衍射分析测定了化合物1的晶体结构.研究了在MAO(甲基铝氧烷)的助催化下,化合物1～4对乙烯聚合的催化性能.     

高效液相色谱法分析胞磷胆碱钠与葡萄糖配伍注射液在不同输液器具中的稳定性

建立高效液相色谱法测定胞磷胆碱钠与10%葡萄糖配伍注射液中5-羟甲基糠醛含量,并将其用于配伍溶液在不同输液器具中的稳定性研究。胞磷胆碱钠与10%葡萄糖配伍注射液,采用Thermo Scientific BDS Hypersil^TM C₁₈色谱柱(250 mm×4 mm,5μm)分离,柱温为40℃,以10 mmol/mL四丁基氢氧化铵-15 mmol/mL磷酸氢二钠溶液(用20%磷酸调pH值至6.0)-甲醇作为流动相进行梯度洗脱。进样体积为15μL,检测波长为284 nm。5-羟甲基糠醛在0.02～54.09μg/mL质量浓度范围内线性关系良好(r=0.999 9)。方法定量限为0.02μg/mL,检出限为0.005μg/mL。样品加标回收率为99.5～100.6%,测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.66%。配伍溶液在聚烯烃热塑弹性体(TPE)、聚氯乙烯(PVC)材质输液器具中8 h内,5-羟甲基糠醛质量分数的相对偏差均小于0.6%(n=6),胞磷胆碱钠质量分数相对偏差均小于2.8%。该方法操作简单、灵敏度高,适用于5-羟甲基糠醛含量及其配...     

SiC/Al2O3纳米复合材料压痕残余应力压谱法测量研究

利用压力荧光光谱法研究了5％ SiC／Al2O3纳米复合材料压痕周围残余应力的大小及其分布规律。结果发现在压痕区及压痕周围10μm的应力区范围中,荧光R-线明显增宽,而且压应力与离压痕中心距显著相关。通过获得的R双峰(R1和R2荧光光谱)频率变化,计算了压痕区及其周围复杂应力场中的等静压力。结果表明：沿着压痕区主对角线方向和边界垂直平分线方向,其应力分布存在十分相似的变化规律。同时发现在压痕周围存在着对称残余应力区。